框架梁配筋的简算方法

框架梁配筋的简算方法

【提要】介绍钢筋混凝土框架结构考虑抗震要求时，在节约钢材的基础上对框架梁配筋计算进行简化，通过一个案例说明此种算法的实用性和经济性。

【关键词】配筋计算框架梁抗震

【abstract 】introduce reinforced concrete frame structure consider seismic requirements, to save on the base of the steel beam reinforcement simplify the calculation, through a case that this algorithm is practical and economical efficiency.

【key words 】reinforcement calculation seismic frame beams

一简述框架梁的计算

框架梁在竖向荷载和风荷载、地震荷载等水平荷载作用下，支座截面上部所需的用钢量往往很大，加上柱子纵筋及节点区布置的箍筋等，此处钢筋十分密集，给施工造成困难，且施工质量不易保证。

为了改变这种状况，在设计计算中有两种措施可以采用。一种是在竖向荷载作用下，将支座弯矩进行调幅，减小梁支座弯矩，同时相应增大梁的跨中弯矩；另一种是按双筋截面计算支座截面上部钢筋，此时考虑梁的下部纵筋的抗压作用。在工程实践中，为了计算简单，第二种经常被忽视。

为了加快设计进度，尽量使计算过程简单，框架梁配筋设计可能用到的基本计算公式和适用条件为《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）(下文简称规范)第6.2.7条第6.2.8条和第6.2.10条。考虑地震作用组合时，除用系数对承载力加以调整外，为了避免延性不足，有些要求较为严格。此外还需满足一些附加条件，如果混凝土受压区高度上限减小（第11.3.1条），纵向受拉钢筋配筋率上限降低（第11.3.6条），下限提高（第11.3.7条）；要求有一定数量纵筋贯通全长（满足规范第11.3.7条），梁端箍筋加密区受压纵筋与受拉纵筋面积之比不能太小（满足规范第11.3.6条）等。这些要求不仅内容繁多，且其具体数值还与抗震等级有关。为解决这一问题，笔者把规范中的各条要求适当地结合到计算过程的各步骤中，减少重复计算的工作量，简化了计算步骤。

二设计要求与求解方法

设计框架梁支座截面尺寸，配筋及受力情况如图一所示，弯矩以绕截面

顺时针为正，其中Mt 、Mb为不考虑地震作用的截面弯矩，MtE 、MbE为考虑地震作用组合截面弯矩。进行截面配筋设计时，上、下纵筋面积Ats 、Abs 一开始均未知。对支座截面而言，由于负弯矩比正弯矩大，总有Ats>Abs，故计算Abs时，混凝土受压区高度Xρminbh=468.75mm2>Aso=226mm2

根据上步比较所得最大Abs值，选用220（628mm2）,计算截面上部配筋，同时验算上下部纵筋面积比（必要时调整Asb值使之满足）。

说明上下部纵筋面积比不符合要求。现在增大，按2φ25（Ⅱ级钢筋筋）取重算，得

满足要求。于是代入（13）得。

3、最终的配筋计算结果为：

采用传统方法计算的结果为：

两者相比较表明，本解法比习惯解法更为简捷，且可节约钢筋。

【参考文献】

[1]施岚青注册结构工程师专业考试指南北京中国工业出版社2009

[2 ]GB50010-2010 混凝土结构设计规范北京中国建筑工业出版社

2010

【作者简介】

[1] 于德顺；1964年1月出生，工作单位;葫芦岛有色冶金设计院有限公司，邮编；125003，职称；高级工程师，职务；土建室主任，学历；本科，研究方向；土建结构。

[2] 王峥强：1966年1月出生，工作单位；中冶葫芦岛有色金属集团有限公司，邮编；125003，职称；工程师，职务；公司副总经理，学历；本科，研究方向，土建

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。